Zwei Bahnen, zwei Aufgaben
Geostationäre Satelliten stehen in rund 36.000 km Höhe über dem Äquator und kreisen genau so schnell wie die Erde sich dreht — von unten gesehen stehen sie still. Für Europa ist das Meteosat, betrieben von der europäischen Organisation EUMETSAT. Die zweite Generation nimmt die ganze sichtbare Erdscheibe alle 15 Minuten auf, Europa im Schnellmodus alle 5 Minuten. Daraus entstehen die bewegten Wolkenbilder aus dem Wetterbericht. Die dritte Generation ist seit 2022 im All; sie tastet schneller und schärfer ab und trägt als erste europäische Satellitenreihe einen Blitzsensor.
Polumlaufende Satelliten fliegen viel tiefer, in rund 800 km, und überqueren dabei die Pole. Die Erde dreht sich unter ihnen weg, sodass sie nach und nach jeden Ort überfliegen — aber jeden nur wenige Male am Tag. Europas polumlaufende Wettersatelliten heißen Metop. Weil sie so nah dran sind, messen sie genauer, vor allem die Temperatur und Feuchte in verschiedenen Höhen. Welche Stockwerke der Atmosphäre das sind und wie weit darüber die Satelliten kreisen, zeigt Aufbau der Atmosphäre.
Was die Kanäle zeigen
Ein Wettersatellit fotografiert nicht einfach, er misst Strahlung in verschiedenen Wellenlängen — jede verrät etwas anderes:
| Kanal | Was er misst | Wozu |
|---|---|---|
| Sichtbar | Vom Boden und den Wolken zurückgeworfenes Sonnenlicht. | Wolken so, wie das Auge sie sähe — aber nur tagsüber. |
| Infrarot | Die Wärmestrahlung, die Wolken und Boden selbst aussenden. | Tag und Nacht. Kalte Wolkenoberseiten liegen hoch: So erkennt man mächtige Gewitterwolken. |
| Wasserdampf | Strahlung, die vom Wasserdampf in mittlerer und oberer Höhe stammt. | Zeigt feuchte und trockene Luftströme, auch wo keine Wolken sind — etwa den Weg eines Tiefs oder Jetstreams. |
| Mikrowelle (v. a. polumlaufend) | Strahlung, die durch Wolken hindurchdringt. | Temperatur und Feuchte in Schichten, auch unter der Wolkendecke. |
Was ein Satellit nicht messen kann
Ein Satellit misst immer Strahlung — alles andere wird daraus berechnet. Das hat Grenzen:
- Die Temperatur in 2 m Höhe, die offizielle Lufttemperatur, sieht er nicht. Er sieht die Temperatur der Oberfläche oder der Wolkenobergrenze. Deshalb braucht es weiter das Messnetz am Boden.
- Regen am Boden wird aus Wolkeneigenschaften abgeschätzt, nicht gemessen. Das Radar ist dafür genauer, reicht aber nur einige hundert Kilometer weit.
- Unter einer geschlossenen Wolkendecke sehen sichtbare und Infrarot-Kanäle nur die Wolkenoberseite. Nebel unter Hochnebel etwa ist von oben kaum zu erkennen.
Warum Satelliten die Vorhersage tragen
Jede Wettervorhersage beginnt mit einem möglichst genauen Bild des Ist-Zustands. Den weitaus größten Teil der Beobachtungen, die heute in die großen Wettermodelle einfließen, liefern Satelliten — über Ozeanen, Wüsten und Polargebieten oft als einzige Quelle. Wie aus diesen Messungen der Startzustand eines Modells wird, erklärt Wie eine Vorhersage entsteht. Und warum schon kleine Lücken im Startbild später große Unterschiede machen, zeigt Vorhersagbarkeit.
Das alles ist jünger, als es wirkt: Der erste erfolgreiche Wettersatellit, TIROS-1, startete am 1. April 1960 (Geschichte der Wettervorhersage).
Satelliten beobachten übrigens nicht nur das Wetter, sondern auch das Weltraumwetter: Messsonden zwischen Sonne und Erde sehen einen Sonnensturm eine knappe Stunde, bevor er ankommt (Polarlicht).
Quellen
EUMETSAT, Meteosat und Metop — eumetsat.int.
ECMWF, Rolle der Satellitendaten in der Datenassimilation — ecmwf.int.
DWD, Satellitenbilder und Fernerkundung — dwd.de.
Die Angaben sind zusammengefasst, nicht wörtlich zitiert; Bahnhöhen gerundet.